Заморуєва Л.Ф.

НДІ біології Дніпропетровського національного університету, Україна

СКЛАД ЛІПІДІВ ТА ВІЛЬНИХ ЖИРНИХ КИСЛОТ У ЗЕРНІ КУКУРУДЗИ ПРИ ПРОРОСТАННІ ЗА ДІЇ ВАЖКИХ МЕТАЛІВ ТА ПІДВИЩЕНОЇ ТЕМПЕРАТУРИ

Забруднення навколишнього середовища важкими металами особливо грунтів поряд з процесами зміни клімату та значного потепління визиває необхідність в дослідженні впливу цих факторів на ріст і розвиток рослин..

Вміст та склад ліпідів у рослинному організмі та їх зміни під впливом важких металів та температурного стресу характеризують адаптивні та захисні властивості рослин за дії комплексу факторів. Ліпіди та жири є захисними речовинами, які забезпечують енергетичний потенціал зерна при проростанні,. крім цього, вони мають також захисну функцію і є важливими компонентами біологічних мембран. Тому вивчення впливу антропогенних факторів на вміст, склад ліпідів та їх метаболізм у зерні кукурудзи при проростанні дуже актуально, оскільки дозволить розкрити механізм дії комплексного забруднення довкілля на культурні рослини.

Вивчено вплив важких металів (Pb²⁺, Cd²⁺) у концентраціях (0,5 10^-4 моль/л; 10^-4моль/л) та підвищенної температури (+48^oС, 5, 7, 24 години) на вміст

загальних ліпідів, їх фракційний склад, активність ферментів ліпідного обміну ліпаз та компонентний склад вільних жирних кислот у проростаючому зерні кукурудзи гібриду Хмельницький 280 на ранніх етапах розвитку рослин (сьома, восьма, дев’ята доби проростання).

Виділення сумарних ліпідів проводили по модифікованій методиці Блайя-Дайєра [1]. Тонкошарову хроматографію загальних ліпідів, їх розділення на основні фракції з кількісним денситометруванням ліпідних фракцій та визначення активності ферментів ліпаз проводили по [2]. Компонентний склад вільних жирних кислот визначали методом газорідинної хроматографії на хроматографі “Хром – 5” (Чехія) при програмуванні температури від 150⁰С до 270⁰С по [3].

Знайдено зниження вмісту загальних ліпідів у більшій мірі за дії більш високих концентрацій металів (від 43% - для свинцю до 57% - для кадмію). Під впливом температури та при сумісній дії температури з важкими металами теж виявлено зниження вмісту ліпідів, де знайдено антагонізм дії двох факторів, причому тривалість дії підвищеної температури не впливала на зміни цього показника (табл. 1).

Таблиця 1 - Вплив важких металів та підвищеної температури на вміст загальних ліпідів у зерні кукурудзи гібриду Хмельницький 280 при проростанні (восьма доба розвитку)

Вид обробки	Вміст загальних ліпідів відносно:
	ваги, %	контролю,%
Контроль (Н2О), +20^оС Кадмій - 10 ^–4 моль/л - 0,5 10 ^–4 моль/л Свинець - 10 ^–4 моль/л - 0,5 10 ^–4 моль/л контроль, +48^оС, 5 год. Кадмій - 10 ^–4 моль/л,+48^оС, 5 год. -0,5 10 ^–4 моль/л,+48^оС, 5 год. Свинець – 10 ^–4 моль/л, +48^оС, 5 год. -0,5 10 ^–4 моль/л, +48^оС, 5 год. контроль, +48^оС, 7 год. Кадмій - 10 ^–4 моль/л,+48^оС, 7 год. -0,5 10 ^–4 моль/л,+48^оС, 7 год. Свинець – 10 ^–4 моль/л, +48^оС, 7 год. -0,5 10 ^–4 моль/л, +48^оС, 7год. контроль, ,+48^оС, 24 год. Кадмій - 10 ^–4 моль/л,+48^оС, 24 год. -0,5 10 ^–4 моль/л,+48^оС, 24год. Свинець- 10 ^–4 моль/л, +48^оС, 24 год. -0,5 10 ^–4 моль/л, +48^оС, 24 год.	3,5 1,5 3,0 2,0 3,0 3,0 3,0 2,5 2,5 3,0 3,0 2,5 2,5 2,0 2,5 3,0 2,5 2,5 3,0 3,0	100 42,9 85,7 57,1 85,7 85,7 85,7 71,4 71,4 85,7 85,7 71,4 71,4 57,1 71,4 85,7 71,4 71,4 85,7 85, 7

Примітка. Похибка вибірки не перевищує 5% від середніх значень

Активність ферменту ліпідного обміну ліпази було знижено під впливом металів (у більшій мірі – за дії свинцю), температурного стресу та їх сумісної дії. Більш тривалий вплив температури та її комплексна дія з металами у більшій мірі приводили до редукції активності ліпази. Це узгоджувалось зі змінами у фракційному складі ліпідів. Так, виявлено у більшості дослідних варіантів зниження вмісту ДГ та ФЛ, але підвищення вмісту ТГ та ВЖК; тільки свинець у комплексі з температурою приводив до зниження вмісту і ВЖК. У компонентному складі ВЖК виявлено зниження вмісту суми ненасичених жирних кислот під впливом вивчених факторів і особливо при сумісній дії важких металів і підвищеної температури (24 год.). Вміст насичених жирних кислот у більшості було підвищено, а коефіцієнт ненасиченості було понижено особливо під впливом металів. Зміни вмісту та складу ліпідів у зерні кукурудзи при проростанні за дії металів та температурного стресу відбивають токсичну дію металів на рослинний організм, редукція активності ліпази та зниження вмісту ненасичених жирних кислот характеризують їх шкідливий вплив на рослини, оскільки ненасичені сполуки за рахунок їх взаємодії з вільними радикалами є дуже важливими компонентами в адаптаційних та захисних функціях рослин при стресах.

Література.

1. Кейтс М. Техника липидологии. – М.: Мир, 1975. – 320 с.

2. Методы биохимического исследования растений / Под ред. А. И. Ермакова. –

Л.- 1987. – С. 493 – 497.

3. Винниченко А.Н., Штеменко Н.И., Заморуева Л.Ф. и др. Жирные кислоты поверхностных липидов зерна кукурузы обычных и высоколизиновых форм // Химия природных соединений. – 1990. – № 3. – С.262 – 264.